高中物理 第一章 第七節(jié) 渦流現(xiàn)象及其應(yīng)用課件 粵教版選修32

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1、第七節(jié) 渦流現(xiàn)象及其應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)1 渦流現(xiàn)象1渦流現(xiàn)象：整塊導(dǎo)體內(nèi)部發(fā)生電磁感應(yīng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象外周長(zhǎng)越長(zhǎng)頻率越高越大2渦流現(xiàn)象的規(guī)律：導(dǎo)體的_，交變磁場(chǎng)的_，渦流_3渦流現(xiàn)象的應(yīng)用(1)在生活中的應(yīng)用：電磁灶與渦流加熱(2)在生產(chǎn)中的應(yīng)用：高頻感應(yīng)爐、渦流閘、金屬探測(cè)器等知識(shí)點(diǎn)2 渦流現(xiàn)象的物理實(shí)質(zhì)1渦流產(chǎn)生的過(guò)程：如圖 171 所示，在一根導(dǎo)體外面繞上線圈，并讓線圈通入交變電流，根據(jù)麥克斯韋理論，變化的磁場(chǎng)激發(fā)出感生電場(chǎng)導(dǎo)體可以看作是由許多閉合線圈組成的，在感生電場(chǎng)作用下，這些線圈中產(chǎn)生了感生電動(dòng)勢(shì)，從而產(chǎn)生渦旋狀的感應(yīng)電流圖 1712在應(yīng)用和防止渦流時(shí)應(yīng)注意：(1)在應(yīng)用渦流時(shí)要盡可能

2、使回路電阻小一些(2)在防止渦流時(shí)要盡可能使回路電阻大一些【例題】(雙選)下面說(shuō)法正確的是()A電磁灶是在金屬鍋體中產(chǎn)生熱效應(yīng)，從而達(dá)到加熱和烹飪食物的目的B高頻感應(yīng)爐是利用渦電流產(chǎn)生焦耳熱而制成的感應(yīng)加熱設(shè)備C感應(yīng)加熱的優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，但熱輻射大D電磁流量計(jì)用來(lái)測(cè)量高黏度但不能有腐蝕性流體的流量解析：電磁灶是在金屬鍋體中產(chǎn)生的熱效應(yīng)，是典型的渦流現(xiàn)象的應(yīng)用，通過(guò)這種加熱，可以達(dá)到加熱和烹飪食物的目的；高頻感應(yīng)爐也是利用渦流產(chǎn)生焦耳熱而制成的感應(yīng)加熱設(shè)備；感應(yīng)加熱的優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，熱輻射?。浑姶帕髁坑?jì)不能用來(lái)測(cè)量高黏度但不能有腐蝕性流體的流量答案：AB1磁電式儀表的線圈常常用鋁框做

3、骨架，把線圈繞在鋁框上，而不用塑料做骨架，是因?yàn)?)CA塑料材料的堅(jiān)硬程度達(dá)不到要求B塑料是絕緣的，對(duì)線圈的絕緣產(chǎn)生不良影響C鋁框是導(dǎo)體，在鋁框和指針一塊擺動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生渦流，使指針很快停止擺動(dòng)D鋁框的質(zhì)量比塑料框的質(zhì)量大解析：主要是為了依靠電磁阻尼快速穩(wěn)定題型1渦流的產(chǎn)生與判斷【例題】如圖 172 所示，兩個(gè)相等的輕質(zhì)鋁環(huán)套在一根水平光滑絕緣桿上，當(dāng)一條形磁鐵向左運(yùn)動(dòng)靠近兩環(huán)時(shí)，兩環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是()圖 172A同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)，間距變大B同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)，間距變小C同時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，間距變小D同時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，間距變小解析：當(dāng)條形磁鐵向左運(yùn)動(dòng)靠近兩環(huán)時(shí)，將使穿過(guò)兩環(huán)中的磁通量都增加，根據(jù)楞次定律，兩環(huán)的運(yùn)動(dòng)

4、都阻礙磁鐵相對(duì)環(huán)的運(yùn)動(dòng)，即阻礙“靠近”，那么兩環(huán)都向左運(yùn)動(dòng)又由于兩環(huán)中的感應(yīng)電流方向相同，兩平行的同向電流間有相互吸引的磁場(chǎng)力，因而兩環(huán)間的距離要減小，故 B 項(xiàng)選項(xiàng)正確答案：B規(guī)律總結(jié)：本題中要抓住兩點(diǎn)，一是金屬能夠自身形成閉合回路，形成渦流，二是磁通量要發(fā)生變化，形成渦流，阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng).1某磁場(chǎng)磁感線如圖 173 所示，有銅線圈自圖示 A位置落至 B 位置，在下落過(guò)程中，自上向下看，線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)?)圖 173CA始終順時(shí)針B始終逆時(shí)針C先順時(shí)針，再逆時(shí)針D先逆時(shí)針，再順時(shí)針題型2渦流現(xiàn)象的理解應(yīng)用【例題】光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖 174 所示，拋物的方程是 yx2，

5、下半部處在一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的上邊界是 ya 的直線(圖中虛線所示)，一個(gè)小金屬塊從拋物線上 yb(ba)處以速度 v 沿拋物線下滑，假設(shè)拋物線足夠長(zhǎng)，金屬塊沿拋物線下滑后產(chǎn)生的焦耳熱總量是()圖 1-7-4解析：小金屬塊進(jìn)入或離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，由于渦流現(xiàn)象產(chǎn)生焦耳熱，損失機(jī)械能而使金屬塊所能達(dá)到的最高位置越來(lái)越低；當(dāng)金屬塊所能達(dá)到的最高位置為 ya 時(shí)，金屬塊不再進(jìn)出磁場(chǎng)，不再產(chǎn)生焦耳熱，金屬塊機(jī)械能不再損失，在磁場(chǎng)中往復(fù)運(yùn)動(dòng)由于金屬塊減少的動(dòng)能和重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所答案：D2(雙選)如圖 175 所示是高頻焊接原理示意圖線圈中通以高頻變化的電流時(shí)，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流通過(guò)焊縫產(chǎn)生大量熱量，將金屬熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分發(fā)熱很少，以下說(shuō)法正確的是( )圖 175A電流變化的頻率越高，焊縫處的溫度升高的越快B電流變化的頻率越低，焊縫處的溫度升高的越快C工件上只有焊縫處溫度升的很高是因?yàn)楹缚p處的電阻小D工件上只有焊縫處溫度升的很高是因?yàn)楹缚p處的電阻大解析：電流變化的頻率越高，磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，感應(yīng)電流越大由焦耳定律可知，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多答案：AD